大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施_曹可之
- 格式:pdf
- 大小:108.99 KB
- 文档页数:3
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施【摘要】大体积混凝土结构在建设和使用过程中会出现不同形式、不同程度的裂缝,这是一个普遍存在的问题,这个长期困扰着建筑工程的大难题,不能盲目地去解决,它需要在工程实践中根据实际情况进行控制,同时,要从工程设计、施工、材料等各个方面采取措施,来控制裂缝的产生,只有这样才能达到预期的效果。
【关键词】大体积;裂缝;设计;措施一、大体积混凝土裂缝控制的设计措施1、按需求设计大体积混凝土的结构相对于一般的混凝土来说要复杂许多,其强度等级也是随着它的使用情况的不同而不同,一般都是根据工程的质量要求而定的,要求的质量高了,混凝土的强度等级自然就高,就象我们日常所见到的楼房一样,其层数越高,要求的强度越大,大城市里的一些超高层建筑一般的强度等级至少也在C40~C55以上。
当然,强度的设计也不能走极端,并不是所有的建筑都用最高强度等级就最好,所以强度设计也是建筑学上的一大学问,它一定要考虑到经济因素,举一个最简单的例子,建造一个一般的小别墅就没有必要采用C40的强度等级,尽管建别墅的人再有钱,那也是浪费。
所以在实际的设计中一定要根据需要进行合理、科学的设计,做到物尽其材,材尽其用。
2、合理配比大体积混凝土不会独立存在在工程建筑当中,它总是会与“辅料”钢筋配合使用,也就是说大体积混凝土除了要满足建筑中的承载力和构造要求之外,还要考虑到建筑中所有钢筋的型号。
因为水泥有热化效应,与钢筋混合后还会产生应力的变化,这所有的因素,都会影响到大体积混凝土内部裂缝的大小,所有只有通过合理的配比,根据建筑的要求,科学地选择和使最佳配比直径和密度的钢筋,这样才能与混凝土粘合起来达到最佳状态,最大限度的减少大体积混凝土内部的裂缝。
3、严控温度大家都知道物体都有热胀冷缩的特性,混凝土也不例外的具有这种特性,水泥溶于水的过程是一个放热的过程,所以温度会比较高,这时体积也大,而当混凝土慢慢凝固之后,随着温度的慢慢降低其体积也会减小,而这个过程正是裂缝的发生期,也是强度的降低时,所以在这个过程中一定要把握好它的温度差,也就是说浇灌时的温度不能过高,也不能太低,要根据实际情况来减少热胀冷缩产生裂缝的风险,冬天与夏天不一样,白天与晚上也不一样,最好与自然环境温度相适宜,通常大体积混凝土在浇灌的时候要求其温度不能超过30摄氏度。
E3=3.25×104×〔1-2.718-0.27〕=0.71×104N/mm2
混凝土的最大综合温差为:
?T=-15-47.03-1+0=-63.03°C
则混凝土3d 时降温收缩应力为:其中1.20 为混凝土3d 时抗拉强度。
σ=0.51×0.2×0.77×104×10-5×63.03/0.85
=0.58N/m 1.20N/m
∴ K=1.20/0.58
=2.061.15
其中1.15 为混凝土抗裂安全指数。
因此,基础底板在养护期间不会出现收缩裂缝。
〔三〕从原材料方面实行技术措施
1. 水泥选用水化热较低的水泥,且厂家必需提供水泥出厂合格证。
2. 外加剂:在预拌混凝土中掺入UEA-M 膨胀剂,实现混凝土结构的自防水,掌握温差裂缝。
在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂,可减小新拌混凝土的泌水率,延缓混凝土的凝聚和降低温升的目的。
在不增加拌合用水量的条件下增大混凝土的坍落度,增加流淌性,从而获得良好的可泵性。
3. 掺加料:混凝土中掺入肯定数量的粉煤灰,由于粉煤灰呈球状起润滑作用,不仅能代替部分水泥,还能改善混凝土的工作性和可泵性,降低混凝土中的水泥水化热量。
掺加粉煤灰要严格执行北京市《混凝土中掺用粉煤灰的技术规程》〔DBJ 01-10-93〕
4. 粗、细骨料:本工程混凝土中尽可能用5~25mm 级配的碎卵石,这样可以削减用水量,混凝土的收缩和泌水可随之削减,且砂、石含泥量应分别小于3%和1%。
〔四〕从施工方面实行技术措施
1. 由于底板混凝土量大,配备足够的混凝土搅拌车、混凝土输。
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施摘要:混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。
大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。
在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。
关键词:大体积混凝土结构裂缝控制综合措施二、裂缝控制的设计措施1.大体积混凝土的强度等级宜在C20~C35范围内选用,利用后期强度R60。
随着高层和超高层建筑物不断出现,大体积混凝土的强度等级日趋增高,出现CA-0~C55等高强混凝土,设计强度过高,水泥用量过大,必然造成混凝土水化热过高,混凝土块体内部温度高,混凝土内外温差超过30℃以上,温度应力容易超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。
竖向受力结构可以用高强混凝土减小截面,而对于大体积混凝土底板应在满足抗弯及抗冲切要求下,采用C20~C35的混凝土,避免设计上“强度越高越好”的错误概念。
考虑到建设周期长的特点,在保证基础有足够强度、满足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d或90d的后期强度,这样可以减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。
2.大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外,还应增配承受罔水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋,以构造钢筋来控制裂缝,配筋应尽可能采用小直径、小间距。
采用卣径8~14mm的钢筋和100~150mm间距足比较合理的。
伞截面的配筋率不小于0.3%,应在0.3%~0.5%之间。
3.当基础设置于岩石地荜上时,宜住混凝土垫层上设置滑动层,滑动层构造町采,_}l一毡二油,在夏季施工时也可采用一毡一油。
4.避免结构突变(或断而突变)产生鹰力集中。
转角和孔洞处增设构造加强筋。
5.大块式基础及其他筏式、箱式基础不应设置永久变形缝(沉降缝、温度伸缩缝)及呸向施T缝。
町采用“后浇缝”和“跳仓打”来控制施工期间的较大温差及收缩应力。
【大体积混凝土结构裂缝的控制技术】大体积混凝土裂缝控制措施近年大型现代化技术设施或高层建筑不断增多,而工业建筑中的大型设备基础、高层建筑基础常常采用大体积混凝土结构。
大体积混凝土,是指混凝土实体最小尺寸≥1 m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。
大体积混凝土施工时遇到的普遍问题是温度裂缝,由于混凝土的体积大,聚集的水化热大,在混凝土内外散热不均匀以及受到内外约束的情况时,混凝土内部会产生较大的温度应力,导致裂缝产生,影响工程质量。
防止裂缝的发生,是大体积混凝土施工技术的重点和难点,必须采取切实有效的技术措施。
2大体积混凝土易裂的原因2.1水化温升高,体积变化大混凝土体积越大,水泥总用量相对大,水泥水化产生的热量越不易散发,温升越高,引起的体积变化也越大。
大体积混凝土浇注后,内部温度远较外部高,形成较高的温差,造成内涨外缩,使构件表面产生很大拉应力以至开裂。
2.2受约束,产生拉应力不受约束的混凝土是不会产生内应力的,体积变化受约束才产生内应力。
约束条件有两种,即外约束和内约束。
外约束是指结构物的边界条件,一般指基础或其他外界因素对结构物的约束,水泥水化后期,散发热量大于放热量,构件温度降低,体积收缩,受边界条件约束,产生拉应力。
如现在比较常见的地下室桶式结构、剪力墙结构受基础约束明显。
内约束是由于内部水泥水化热不易散发,表面则易于散发,内部体积膨胀,表面则体积收缩(特别是遇气温骤降或过水),受内部约束,产生拉应力。
2.3抗拉能力低混凝土是脆性材料,抗压能力较高,抗拉能力较低。
抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右;极限拉伸也很小,通常不足1×10-4。
大体积混凝土温度变形受约束时产生的拉应变(或拉应力)很容易超过极限拉伸(或抗拉强度)而产生裂缝。
以上三方面同时存在,并达到相当程度必然会发生裂缝。
缺少其中一个,或其中一个没有达到相当程度,裂缝可能不会发生。
大体积混凝土裂缝产生的最根本原因是水化温升的引起的体积变化。
大体积混凝土施工中控制裂缝的措施大体积商品混凝土结构在土木工程中常见,如工业建筑中的设备基础;在高层建筑中地下室底板、结构转换层;各类结构的厚大桩承台或基础底板以及桥梁的墩台等。
其上有巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一切连续浇筑完毕。
另外,大体积商品混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,浇筑初期商品混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,商品混凝土内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易于在商品混凝土表面产生裂纹。
一般商品混凝土的硬化过程会产生体积收缩,而且在浇筑后期,商品混凝土内部逐渐冷却也产生收缩,由于受到基底或已浇筑的商品混凝土的约束,接触处将产生很大的剪应力,在商品混凝土正截面形成拉应力。
当拉应力超过商品混凝土当时龄期的极限抗拉强度时,便会产生裂缝,甚至会贯穿整个商品混凝土断面,由此带来严重的危害。
在大体积商品混凝土结构的浇筑中,上述两种裂缝都应设法防止。
一、大体积商品混凝土产生裂缝的种类、形态1、表面裂缝这种裂缝在商品混凝土升温阶段和降温阶段都有可能发生,在商品混凝土热量通过表面向周围环境散发过程中,表面温度低于内部温度,形成内外温差。
当这种温差沿着厚度方向呈非线性分布时,引起商品混凝土的非均匀变形。
起初商品混凝土处于塑性状态,凝结硬化过程中,其弹性模量随强度不断增长,当温差产生的拉应力超过当时商品混凝土的极限抗拉强度时,就会在商品混凝土表面产生裂缝。
2、贯穿裂缝这种裂缝一般发生在降温阶段,大体积商品混凝土基础呈降渐收缩状态,降温收缩受到基底及自身约束作用,产生很大的收缩应力(拉应力),当拉应力超过当时商品混凝土的极限抗拉强度时,就会在商品混凝土中产生收缩裂缝。
这种收缩裂缝有时会贯穿全断面,成为结构裂缝。
基底及自身构造约束作用越强,平均温度峰值越高,贯穿裂缝出现的可能性越大。
降温阶段经历时间较长,大约从3d~5d开始,延续1个月或更长时间。
阐述大体积砼裂缝控制的综合措施1、前言1.1 近几年来,随着高层建筑的迅速发展,大体积砼结构在工程建设中的地位越来越重要,尤其在基础工程中采用箱型、整体筏板、大承台基础形式的大体积砼结构已成为普遍应用的结构形式。
1.2 采用大体积砼的结构必须采取措施处理砼内外温差,合理解决温度和收缩应力,控制有害裂缝的发展,以达到保证砼质量之目的。
而大体积砼裂缝的产生除温度、收缩等主要因素外,约束条件,材料差异等的影响也是一个不容忽视的因素。
本文结合某工程筏板大体积砼施工实例来阐述大体积砼施工过程中对裂缝控制的综合措施。
2、工程概况2.1 该工程地下1层,地上33层,为全剪力墙结构形式。
2.2 砼强度等级C30,抗渗标号S8(P8),板厚1.5m,砼总量1560m3。
2.3 筏板上下均配双向Φ25@200。
此筏板属大体积砼结构,必须采取措施控制温差和温度应力等,控制裂缝的发生和发展。
3、技术要求及措施3.1、技术要求3.1.1 由于大体积砼体量大,截面大,单位平面面积由水泥水化产生的热量大,会产生较大的温差和收缩作用,导致裂缝产生:一类是升温阶段的温度裂缝;另一类是降温阶段的硬化收缩裂缝,这两种裂缝在不同程度上都属有害裂缝。
所以,必须采取措施减少水泥水化热。
3.1.2 为了防止裂缝的有害发展,必须采取措施降低其内部温度,减小其内表温差,用温度和温差双控的方法确保砼质量,以达到控制裂缝的目的。
3.2、技术措施3.2.1 材料要求:采用商品砼,选用秦岭牌32.5R普通硅酸盐水泥,石子选用泥量小于1%的5~31.5mm连续级配的泾河石子,砂子选用含泥量小于2%、细度模数2.65~2.68之间的灞河中砂。
3.2.2 配合比要求:加入适量的粉煤灰减少水泥用量,控制砼入模塌落度为140±20mm。
泵送剂和掺和料由试验配合比确定。
3.2.3施工采取措施:一方面确定砼的缓凝时间,根据每次砼的浇灌量Q (Q=b·h·d/sinθ,b、h为浇灌带穿过筏板的宽和高,d为斜向分层厚度,θ为自然流淌坡度)和每小时泵送量Q0计算出所需时间T=Q/ Q0,综合考虑运输振捣等因素确定缓凝时间为10h。
建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施大型建筑工程中,混凝土施工是一个非常重要的环节。
在混凝土的施工过程中,难免会出现裂缝等问题。
这些裂缝不仅会影响建筑工程的质量,还会影响工程的使用寿命和安全性。
因此,针对建筑工程大体积混凝土施工,需要采取科学有效的措施来控制混凝土裂缝的产生,保证工程的质量和安全性。
一、施工前的准备工作施工前,需要仔细检查施工现场,对于地基基础的处理要做好。
确保施工时地基基础的承载能力和稳定性。
同时要清除施工现场的杂物和灰尘,保持施工现场洁净。
还需要制定详细的施工方案和组织安排,确保施工的有序进行。
在施工材料的选择上,要采用优质材料,杜绝使用劣质材料。
另外,还需要对施工人员进行培训和指导,确保施工人员能够严格按照技术标准进行施工。
二、混凝土配合比的控制混凝土配合比是影响混凝土质量的重要因素。
在施工前需要制定科学合理的混凝土配合比,保证混凝土的强度、耐久性和防止开裂等事项。
在混凝土的配合比中,掌握好水灰比、砂率、砂率等参数,以及控制材料的品种和质量。
混凝土的配合比需要与施工环境、天气条件等进行匹配,避免在施工过程中出现混凝土干燥太快,或者水含量过多等问题。
三、施工过程中的控制1、浇筑过程中的控制:在混凝土浇筑过程中,要注意施工顺序、浇筑方式等,避免在浇筑过程中产生过多的内部应力,导致混凝土裂缝的产生。
在浇筑过程中,要采取适当的振动措施,以去除混凝土中的空气和水泡,提高混凝土的密实性和强度。
2、养护过程中的控制:混凝土浇筑完成后,还需要进行一定的养护措施。
在养护过程中,要控制混凝土表面的干燥速度,避免因为表面干燥太快而引起混凝土裂缝的产生。
此外,还要注意及时清理养护中的积水,避免积水渗入混凝土内部,导致混凝土强度降低和裂缝的产生。
在施工过程中,需要对混凝土的质量、强度、裂缝等情况进行监测和控制。
通过使用先进的检测设备和技术手段,及时发现问题和隐患,并采取针对性的措施。
比如在施工过程中,通过使用自动控制系统、监测设备等手段,对混凝土的强度、温度、湿度等参数进行实时监测,及时采取相关措施,保证施工过程的控制和质量的保证。
建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施随着建筑工程大体积混凝土施工的普及,施工过程中裂缝控制成为了一项重要的工作。
混凝土是建筑工程中常用的材料,但在施工过程中容易出现裂缝,严重影响建筑物的强度和美观。
加强混凝土施工裂缝控制是非常必要的。
本文将就建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制的措施进行详细介绍。
一、混凝土配合比设计在进行混凝土施工前,需要进行混凝土配合比设计。
配合比设计是根据混凝土使用的条件和要求,确定混凝土中水泥、粗骨料、细骨料和水的配合比例,以及添加适当的外加剂来改善混凝土的性能。
合理的配合比设计可以使混凝土在施工过程中更加均匀,减少裂缝的产生。
二、控制混凝土收缩裂缝混凝土在施工后会因为收缩而产生裂缝,因此需要采取措施来控制混凝土的收缩裂缝。
通常采用添加膨胀剂、水化剂、膨胀混凝土和预应力混凝土等技术来减少混凝土的收缩,从而控制裂缝的产生。
三、使用割缝技术割缝技术是一种通过预先在混凝土中划定缝口,以控制混凝土的裂缝分布和形状的技术。
割缝可以减少混凝土的内应力,有效控制混凝土的裂缝。
四、使用抗裂混凝土抗裂混凝土是一种具有较好抗裂性能的混凝土,可以有效减少混凝土表面的裂缝。
在大体积混凝土施工中,可以使用抗裂混凝土来减少裂缝的产生,提高建筑物的整体强度和美观。
五、控制混凝土施工温度混凝土施工过程中的温度变化对混凝土的裂缝产生有很大影响,因此需要控制混凝土施工温度。
可以通过水冷却、遮阳等措施来控制混凝土施工过程中的温度,减少温度变化对混凝土的影响,从而减少裂缝的产生。
六、适当的养护与维护在混凝土施工后,需要进行适当的养护和维护工作。
养护和维护工作可以减少混凝土的表面温度梯度,减少混凝土表面的开裂。
还可以通过适当的养护和维护来保证混凝土的强度和耐久性。
七、使用预应力技术建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制是非常重要的工作。
只有加强裂缝控制措施,才能保证混凝土施工的质量和建筑物的安全性。
通过合理的配合比设计、控制混凝土收缩裂缝、使用割缝技术、使用抗裂混凝土、控制混凝土施工温度、适当的养护与维护、使用预应力技术等技术手段,可以有效地减少混凝土的裂缝,提高建筑物的整体质量和性能。
大体积混凝土裂缝防治措施1.合理的设计和施工技术:在大体积混凝土结构的设计和施工过程中,应充分考虑结构的变形和收缩问题。
尽量采用合理的构造形式、减小构件的尺寸变化和设计适当的缝隙,同时选择合适的混凝土配合比。
此外,在混凝土施工过程中,需要注意控制混凝土的水灰比、保持适当的温度和湿度,避免混凝土快速干燥引起的收缩裂缝。
2.使用适当的防裂材料:在大体积混凝土结构施工中,可以添加一些适当的防裂材料,以增加混凝土的韧性和延展性,减少裂缝的发生。
常见的防裂材料有纤维素短纤维、钢纤维、聚丙烯纤维等。
3.加强混凝土的抗渗性:渗透裂缝是大体积混凝土结构中常见的问题,为了增强混凝土的抗渗性,可以在混凝土中添加一些防渗剂或使用特殊的混凝土,如高性能混凝土、微细矿物掺合料等。
防渗剂可以通过充填细微裂缝和孔隙,减少水分和气体的渗透,从而提高混凝土的抗渗性能。
4.安装预应力和钢筋:预应力和钢筋是大体积混凝土结构中常用的防裂措施。
预应力技术可以通过施加预应力,使混凝土在受力时保持压力状态,减少裂缝的发生。
钢筋可以有效增强混凝土的抗拉强度,防止裂缝的扩展。
5.加强结构的支撑和加固:在大体积混凝土结构出现裂缝时,可以采取加固措施来加强结构的支撑能力和稳定性。
常见的加固措施包括添加附加支撑、安装横向和纵向拉杆、加固工程缝、采取预应力加固等。
6.定期检查和维修:定期检查大体积混凝土结构的裂缝情况是非常重要的,可以及时发现和修复裂缝。
对于小裂缝可以采取简单的维修措施,如填充密封剂或涂刷防水涂料等;对于较大的裂缝,需要采取更加复杂的维修措施,如加固、重建等。
总之,大体积混凝土结构裂缝的防治是一个综合性工作,需要在设计、施工、材料选择等方面做好充分的准备工作。
通过采取合理的措施和技术,可以有效降低大体积混凝土结构裂缝的发生率,提高结构的安全性和耐久性。
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施包括:1. 合理的结构设计:通过合理的结构设计,控制混凝土结构的受力状态,减少内部应力的集中和不均匀分布,从而减少裂缝的发生。
2. 混凝土材料的选择:选择高质量的混凝土材料,确保其强度、密实性和耐久性,以提高结构的抗裂能力。
3. 控制混凝土的浇筑方式:采用适当的浇筑方式,控制混凝土的浇注速度和流动性,减少浇筑过程中的振捣次数,避免水泥浆体分离和气泡的产生,防止裂缝的发生。
4. 控制混凝土收缩和温度变化:采取措施减少混凝土在收缩和温度变化过程中的应力集中,如预留伸缩缝、安装混凝土伸缩缝条等。
5. 加强混凝土结构的连接和支撑:在结构的连接和支撑部位,采取加固措施,如增加钢筋连接、增加支撑的数量和强度,以增强结构的整体稳定性和抗裂能力。
6. 定期检测和维护:定期进行结构的检测和维护,及时修复和处理结构表面的裂缝和缺陷,防止其进一步扩展和影响结构的安全和稳定性。
7. 控制外部荷载和环境影响:对于大体积混凝土结构,需要合理控制外部荷载的引入,如挖掘、建筑物的上部荷载等,同时,还要注意环境因素对结构的影响,如水分渗透、冻融循环等。
控制大体积混凝土结构裂缝的综合措施
控制大体积混凝土结构裂缝的综合措施可以从以下几个方面入手:
1. 设计阶段:在设计阶段,需要合理设计结构的布置、几何尺寸和结构形式,采用适当的增强措施,如设置抗裂钢筋、预应力等,以减少结构受力和收缩变形引起的裂缝。
2. 施工阶段:在施工阶段,需要注意控制混凝土配合比和施工工艺,确保混凝土的致密性和均匀性,避免因混凝土内部质量差异而导致的裂缝。
3. 温度控制:混凝土在不同温度下会发生热胀冷缩,容易引起裂缝。
因此,在施工过程中需要采取降温措施,如喷水降温、使用遮阳网等,以控制混凝土的温度变化。
4. 预应力预压:采用预应力预压技术可以通过施加预应力来减小混凝土的收缩变形和应力,从而控制裂缝的发生和扩展。
5. 施工缝控制:在混凝土结构中设置适当的施工缝可以将结构划分为若干个较小的单元,减小了单元内部的应力,从而控制结构的裂缝。
6. 超声波检测:通过超声波检测技术可以实时监测混凝土的质量和内部缺陷,及时采取补救措施,防止裂缝的扩展。
7. 混凝土增强:对已发生裂缝的混凝土结构可采用增强措施,
如使用碳纤维布、玻璃纤维布等进行加固,增强结构的抗拉强度和抗裂能力。
8. 节制结构荷载:合理控制结构的荷载,避免超载或过载情况出现,以减小结构的变形和应力,防止裂缝的产生。
需要注意的是,以上措施并非完全可以消除所有裂缝,而是通过综合应用不同的措施,减小裂缝的产生和扩展。
在实际工程中,还需根据具体情况进行综合考虑和处理。
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施- 工程事故分析大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施【摘要】本文从大体积混凝土产生裂缝的原因入手,从大体积混凝土的裂缝控制的设计措施、大体积混凝土的裂缝控制的材料措施、大体积混凝土的裂缝控制的施工措施等三个方面研究裂缝控制,旨在降低大体积混凝土的使用过程中产生的裂缝。
【关键词】大体积混凝土;裂缝;控制措施一、大体积混凝土结构裂缝的一般概念二、大体积混凝土裂缝控制的设计措施(一)大体积混凝土不同于一般的混凝土结构,其相对要复杂很多,其强度等级一般控制在C20~C35之间,后期的强度要求为R60。
但是随着由于大体积混凝土使用的情况不同,其强度范围也会发生变化,总的来说,工程的质量要求越高,强度的范围越高。
比如在建筑行业,理论上建筑的楼层越高,要求的强度等级也会越高,一些高层和超高层建筑的强度甚至要达到C40~C55才可以。
当然,大体积混凝土的强度设计也要考虑经济因素,一方面,大体积混凝土的强度设计越高,经济成本也越大;另一方面,大体积混凝土的强度等级越高,其承载的建筑质量也越高。
但是不是所有的建筑等级越高越好,比如一个一般的只有10层的建筑采用C40的强度等级,就显然太高了,这样会造成很大的浪费,所以在实际的设计中要科学的设计,致力于找到最优的等级设计。
(二)大体积混凝土除了应该满足其基本的承载力和构造的要求之外,在现实中还需要考虑因为施工中水泥的热化效应和钢筋的存在带来的应力的变化等等因素。
我们知道,在大体积混凝土建设中必不可少的“辅料”是钢筋,钢筋一方面可以增加建筑的强度,在另一方面也是将相对松散的混凝土粘合起来,以控制大体积混凝土内部可能存在的裂缝。
通长钢筋的选取需要考虑钢筋使用的密度和钢筋的直径,直径和密度之间有科学的配比,不同要求和不同情况的建筑使用的配比不仅相同,但是共同的目的就是让这个配比最为科学,以最大限度的减少大体积混凝土内部的裂缝为目的。
一般工程设施采用采用直径8~14mm的钢筋和100~150mm钢筋间距是比较相对的。
大体积混凝土结构裂缝控制措施简介:在现代桥梁建筑中,大体积混凝土的工程规模日趋扩大,为确保大体积砼施工质量,除满足强度等级、抗渗要求外,关键要严格控制混凝土在硬化过程中引起的内外温差,防止因温度应力而造成混凝土产生裂缝。
本文结合工程实践和科研成果,分析了温度裂缝产生的原因,提出了大体积混凝土结构防止产生裂缝的措施。
关键字:大体积混凝土裂缝控制一、概述美国混凝土学会的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,即最大限度减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。
日本建筑学会的标准的定义是:结构断面最小尺寸在80cm以上;水化热引起混凝土内的最高温度和外界气温之差,预计超过25℃的混凝土,称为大体积混凝土。
我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为,建筑物的基础最小边尺寸在1~3m范围内就属大体积混凝土。
大体积混凝土结构的截面尺寸较大,裂缝一般在混凝土浇注短期内形成,此时设计荷载尚未作用于结构上,因此由外荷载引起裂缝的可能性很小。
但由于水泥的水化作用是放热反应,大体积混凝土自身又具有一定的保温性能,因此其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多,而在混凝土升温峰值过后的降温过程中,内部降温速度又比其表层慢得多,在这些过程中,混凝土各部分的温度变形及由于其相互约束及外界约束的作用而在混凝土内产生的温度应力,是相当复杂的。
一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝。
大体积混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂,施工时应十分慎重,否则易出现质量事故,造成不必要的损失。
组织大体积混凝土结构施工,在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。
本文着重介绍大体积混凝土的裂缝控制。
二、裂缝产生的原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。
各类裂缝产生的主要影响因素如下:1、水泥水化热的影响水泥水化过程中放出大量的热量,且主要集中在浇筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的热量,如果以水泥用量350Kg/m3~550 Kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500KJ~27500KJ 的热量,从而使混凝土内部升高。
大体积混凝土结构裂缝施工控制措施在大体积混凝土结构施工过程中,裂缝的产生是常见的现象,可能会在混凝土的浇筑、固化以及荷载作用下产生,也可能会在混凝土表面出现。
这些裂缝的出现会对结构的力学性能和美观度造成影响,因此需要采取措施进行控制。
以下是大体积混凝土结构裂缝施工控制的一些措施。
1. 混凝土材料的选择和调配:在混凝土配合比中,应该选择适当的水灰比和合适的混凝土配合材料,以达到较高的强度和抗裂性能。
同时,在施工中应严格控制混凝土的配制和搅拌时间,以避免其水泥胶凝时间过短或过长导致混凝土强度不均匀,从而影响混凝土的抗裂性。
2. 确定合理的浇筑时间:混凝土的浇筑时间应该在材料初凝和终凝之间,以避免混凝土的泌水和振捣过程中引起的裂缝。
在施工中,应根据浇筑深度,确定适合的浇筑时间和浇筑方式,以避免过早或过晚浇筑对混凝土表面的影响。
3. 控制环境湿度和温度:在混凝土的固化期间,应控制其周围环境湿度和温度以避免混凝土干燥过快或过慢导致的裂缝。
特别是在干燥季节,更应该采取保湿措施,保持水泥胶凝过程的稳定性,从而延缓混凝土的干燥速度,减少表面裂缝的产生。
4. 预留缝隙和控制荷载:在混凝土浇筑完成后,应预留缩缝和伸缩缝来控制裂缝的位置和传播方向,并在施工过程中控制荷载的作用,以避免过大的荷载对混凝土产生的应力过大,从而引起的裂缝。
5. 使用裂缝控制材料:在混凝土表面和预留的缝隙处使用预留缝封条、填充剂以及抗裂处理涂料等材料来控制裂缝的产生和扩展,从而保证混凝土结构的美观度和力学性能的稳定。
对于大体积混凝土结构的施工,裂缝的产生是难以避免的,但通过以上的控制措施,可以减少其产生的数量和影响,保证混凝土结构的质量和安全性。
大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施发表时间:2016-05-26T15:39:51.637Z 来源:《工程建设标准化》2016年2月供稿作者:任光宇曹艳[导读] (阜新市工程质量检测中心,辽宁,阜新,123000)随着我国的经济不断发展,我国的基础设施规模也越来越大,但是随着大体积的混凝土施工普及各个城市。
(阜新市工程质量检测中心,辽宁,阜新,123000)【摘要】随着我国的经济不断发展,我国的基础设施规模也越来越大,但是随着大体积的混凝土施工普及各个城市,在施工的过程中非常容易产生裂缝,产生的裂缝不仅会影响工程的进度,影响工程的质量。
严重的还会对经济造成重大的损失。
因此本文针对大体积混凝土裂缝的成因进行分析,总结出预防大体积混凝土裂缝的措施。
【关键词】大体积混凝土;结构裂缝;控制措施引言近几年来,随着我国经济的高速发展,建筑工程等基础建设快速的发展,房屋数量数目与日俱增,面积逐渐的扩大。
但是现在许多的工程竣工之后没多久就出现了严重的质量问题,混凝土裂缝就是严重影响工程使用的关键问题,混凝土裂缝不仅可以危害建筑的质量,降低了其使用功能,还可能对居民的生命安全带来巨大威胁,因此,强化建筑工程混凝土裂缝就是建筑行业必须要进行的工作。
1、引发大体积混凝土裂缝的成因1.1环境的温差由于大体积混凝土具有厚度和体积较大的特点,使得在施工进行时大体积混凝土实体结构的表面散热和内部散热快慢不同,在混凝土表面与内部形成较大的温差,导致大体积混凝土受热不均的现象。
由于热胀冷缩的原理,表面的混凝土收缩,内部的混凝土膨胀,就会导致大体积混凝土出现裂缝。
除了大体积混凝土本身之外,外部的温度对大体积混凝土也会有一定的影响。
在大面积混凝土施工的过程中,由于水泥的水化热现象加上混凝土本身散热功能的降温处理形成一个复合温度,这个复合温度与外部气温之间的差就是内外温差,当外部的气温很低,或者外部的气温下降很快的时候就会使大体积混凝土产生很大的应力而变形,容易使混凝土产生裂缝。
大体积砼防止裂缝处理的措施大体积砼结构引起裂缝的主要原因是水泥水化热大量积聚,使砼出现早期温升和降温现象,由此形成的温度收缩应力是导致砼产生裂缝的主要原因。
为了控制裂缝的发展,应着重从改善约束程度和设计构造、控制温升、延缓降温速率、减小砼收缩等方面采取措施。
1.设计方面:应对大体积砼基础平面尺寸、结构厚度、约束条件、含筋率、砼的各种材料特性,认真分析计算。
(1)改善结构的构造和配筋,减小结构的内外约束,对大体积基础进行合理配筋,增设温度筋。
(2)设置“后浇带”,分段分层浇筑,留设计工缝。
2.砼生产:选择合理砼配合比,降低砼入模温度。
大体积砼热量来源主要是砼入模温度和水泥的水化热量,夏季对使用的砂石应避免烈日暴晒,对石子用井水冲洗降温。
水泥采用普通硅酸盐水泥,砼中掺加粉煤灰和缓凝剂达到减少水泥用量和缓凝效果,降低水化热,延缓温升,并且使砼入模温度控在30℃以内。
3.砼的运输:砼在搅拌运输过程中要对砼运输灌车增加遮阳蓬防止太阳直晒。
4.现场砼浇灌筑方面(1)在浇筑现场搭设遮阳蓬,防止太阳直晒。
(2)夏季上午10:30分至下午3:30,气温25℃以上时,将砼浇筑速度放慢,浇筑方式采用分段分层,薄层推进。
(3)对已浇筑砼进行二次振捣。
5.砼养护:(1)保温养护:减少砼表面热扩散,减少砼表面的温度梯度,防止产生表面裂缝。
延长散热时间,充分发挥砼的潜力和材料的松弛特性。
使砼的平均总温差所产生的拉应力小于砼的抗拉强度,防止产生贯穿裂缝。
(2)保湿养护:风浇筑不久的砼,尚处于凝固硬化阶段,水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止砼表面脱水而产生干裂缝。
砼在潮湿条件下,可使水泥水化作用顺利进行,提高砼极限拉伸强度。
根据保温、保湿要求和现场实际情况:砼表面应至少覆盖二层草苫子进行浇水养护。
模板应在砼浇筑完毕2天后拆除,侧面挂一层草苫子,外围一层编织带进行浇水养护。
养护时间不少于14天,同时基础内外温差降至20℃以下时停止养护。
大体积砼裂缝控制措施大体积砼最易产生温度裂缝和干缩裂缝,裂缝的产生对强度及防水造成负面影响。
裂缝产生的原因有:原材料、配合比、振捣、养护及温控等多项因素。
为了控制裂缝的出现,我们着重从控制升温、延缓温降速度,减小砼收缩,提高砼极限拉伸,改善约束程度等方面,采取一系列技术保证措施。
(1)原材料要求:砂石料的含泥量分别控制在2%、1%范围之内,并对砂石料采取降温措施,如石子浇水、砂子覆盖等措施,水泥的安定性一定要符合使用要求。
(2)配合比设计:大体积砼温度裂缝最主要的原因是水泥水化热的大量积聚,使砼出现温升过大及后期降温现象,因此配合比设计时为减少水泥用量,降低水化热,减小温度应力,掺用粉煤灰、高效缓凝减水剂。
粉煤灰的加入,可改善砼的和易性及可泵性,降低砼的水化热及减小砼的收缩。
高效缓凝减水剂可降低砼水灰比,减缓水泥硬化速度,从而使水化热分散释放,避免过于集中,达到控制温度升高的目的。
外加微膨胀剂,使砼产生膨胀自应力,可部分抵消温度应力。
(3)振捣:砼浇筑时严格按施工方法振捣密实,减少砼孔隙率,提高密实度,减少砼内部微裂缝。
(4)砼表面处理:大体积砼表面水泥浆较厚,浇筑后3~5h内初步用长刮尺刮平,初凝前用铁抹子搓平压实,终凝前,用木抹子二次抹面,以控制表面龟裂,约12h后覆盖养护。
(5)降低砼施工温度方法:降低砼施工温度是降低大体积砼最大温升的重要措施,出机温度根据计算需要控制在25℃以内。
(6)混凝土内部温度监测和养护方法:砼测温用小型电子测温仪测定。
浇筑砼时事先在预定测温点上、中、下布置热敏电阻测温头,并保护好留出线头,编号记录。
测温时间20d,每天四次,分别在8:00、14:00、20:00、2:00。
根据计算要求,砼终凝后浇水湿润,盖一层塑料薄膜,根据测温记录,在大面或局部砼内外温度大于25℃时,应及时采取调整保温层的办法进行散热或保温,控制温差在25℃范围之内。
5、大体积砼裂缝控制计算①裂缝控制计算:设水泥用量为370(kg/m3) 水灰比0.32a、水化热绝热温升值:T(t)= (mc·Q/ c · p) (1-e-mt)mc=400(kg/m3) ,Q=461(J/kg) ,c=0.96(J/kg.k)ρ=2400kg/m3 e=2.718 m=0.3 t=7T(7)= (400×461/0.96×2400)× (1-2.718-0.3×7) =70.1℃b、各龄期砼收缩变形值:εy(t)=ε (1-e-0.1t)×M1×M2×M3……Mnε =3.24×10-4 M1=1 M2=1.35 M3=1 M4=1.21M5=1 M6=1.11 M7=1 M8=1 M9=1 M10=0.95εy(7)=3.24×10-4 (1-2.718-0.1×7)×1.35×1.21×1.11×1.1×0.95=3.07×10-4c、各龄期砼收缩当量温差:Ty(t)= εy(t)/ а=1.0×10-5Ty(7) = (3.07×10-4)/ (1.0×10-5)=30.7℃d、各龄期砼弹性模量:E(t)=Ec(1-e-0.09t) Ec=3.15×104 (N/mm2)E(7)=3.15×104 (1-2.718-0.09×7) =1.47×104 (N/mm2)e、砼的温度收缩应力:-E(t).а.ΔTσ=───────.S(t).R1-VV=0.18 St=0.4 R=0.5 ΔT=T0+2/3T(t)+Ty(t)-ThT0=25℃ Th=10℃ΔT=25+2/3×70.1+30.7-10=92.4℃砼最大降温收缩应力为:1.47×104×1.0×10-5×(92.4)σ=────────────────×0.4×0.51-0.18=+3.31(N/mm2)> ftk=2.45N/mm2经计算,基础在露天养护期间砼有可能出现裂缝,在此期间砼表面应采取养护,保温措施。
控制大体积混凝土裂缝的综合措施发表时间:2012-12-21T10:27:52.827Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年9月Under供稿作者: 1,崔红荷 2,崔茂军[导读] 混凝土的降温与养护1,崔红荷 2,崔茂军1,山东省菏泽市公路管理局工程一处 2740002,山东菏泽通达交通工程监理有限公司274000摘要:在大体积混凝土施工中,控制混凝土浇筑块体因水化热引起的温升,混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度,防止混凝土出现有害的温度裂缝是施工技术的关键问题。
本文结合徐州绕城高速京杭运河特大桥8#承台工程实例谈谈控制大体积混凝土裂缝的几点措施。
关键词:大体积混凝土裂缝综合措施Control large volume concrete cracks comprehensive measures1, Cui hong he 2, CuiMaoJun1, heze city of shandong province administration of highway engineering in 274000 2, shandong heze tongda traffic engineering supervision co., LTD., 274000 Pick to: in large volume concrete construction, control the concrete block caused by hydration heat temperature rise, concrete placing blocks of the inside temperature and cooling speed, prevent concrete appear harmful temperature crack construction technology is the key problem. This paper combined with the city of xuzhou high-speed hangzhou canal super-large bridge 8 # pile caps engineering examples about control large volume concrete crack some measures. Keywords: large volume concrete cracks comprehensive measures1.大体积混凝土裂缝产生的原因分析大体积混凝土裂缝产生的原因和机理是一个比较复杂的问题,根据大量的工程实践及相关资料表明:大体积混凝土产生的大量水化热能产生较大的温度变化和收缩作用,由此产生的温度变化和收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要原因。